人工智能已經(jīng)被世界各地的醫(yī)院所采用，但是把人工智能引入醫(yī)療保健并不一定是為了讓機(jī)器與人類大腦相對抗。人工智能在檢查室里拓展、完善醫(yī)生的工作，確保他們更好地對病人進(jìn)行診斷。

“21世紀(jì)的聽診器”

被稱為“醫(yī)學(xué)界的未來學(xué)家”的BertalanMeskó將人工智能稱為“21世紀(jì)的聽診器”。他的評估可能比他預(yù)想的更加準(zhǔn)確。盡管各種技術(shù)和測試為醫(yī)生們提供了診斷和治療患者所需的全部信息，但他們已經(jīng)負(fù)擔(dān)了大量的臨床和行政責(zé)任，而且對大量可用信息進(jìn)行分類是一項(xiàng)令人望而生畏的任務(wù)。

這就是人工智能這個(gè)“21世紀(jì)的聽診器”可以發(fā)揮其作用的地方。

然而，人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用并不局限于“行政工作”。從強(qiáng)大的診斷算法到精細(xì)的外科手術(shù)機(jī)器人，這項(xiàng)技術(shù)正使其在醫(yī)學(xué)學(xué)科中得到廣泛應(yīng)用。顯然，人工智能在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域占有一席之地；我們尚不清楚的是它的價(jià)值。想象未來人工智能會(huì)成為病人護(hù)理團(tuán)隊(duì)的一部分，我們首先必須更好地了解人工智能是如何與人類醫(yī)生相比較的。在準(zhǔn)確性方面誰更出色？人工智能有哪些具體的、或者獨(dú)特的貢獻(xiàn)？在醫(yī)學(xué)的實(shí)踐中，人工智能在哪些方面將會(huì)是最有幫助的？他們可能潛在對人體帶來傷害嗎？只有當(dāng)我們弄清這些問題之后，我們才能開始預(yù)測，然后建立我們想要的、以人工智能為動(dòng)力的未來。

人工智能vs.人類醫(yī)生

雖然正處于發(fā)展的早期階段，但人工智能已經(jīng)具備了與人類醫(yī)生同樣的診斷病人的能力。英國牛津大學(xué)教學(xué)醫(yī)院約翰·拉德克利夫醫(yī)院的研究人員開發(fā)了一種人工智能診斷系統(tǒng)，這種系統(tǒng)比醫(yī)生診斷心臟病的準(zhǔn)確率更高，目前至少在80%的情況下是這樣。在哈佛大學(xué)，研究人員發(fā)明了一種“智能”顯微鏡，可以檢測出潛在的致命的血液感染，研究人員在10萬張圖像上對AI輔助工具進(jìn)行了訓(xùn)練，而這些圖像來自25,000張用染料處理的幻燈片，這樣可以使細(xì)菌更容易被發(fā)現(xiàn)。人工智能系統(tǒng)已經(jīng)可以對這些細(xì)菌進(jìn)行分類，準(zhǔn)確率達(dá)到95%。日本橫濱昭和大學(xué)的一項(xiàng)研究顯示，一種新的計(jì)算機(jī)輔助內(nèi)鏡系統(tǒng)可以顯示結(jié)腸癌的潛在癌癥生長跡象，靈敏度為94%，特異性為79%，準(zhǔn)確性為86%。

在一些情況下，研究人員還發(fā)現(xiàn)，在那些需要快速做出判斷的挑戰(zhàn)性診斷中，人工智能的表現(xiàn)要優(yōu)于人類醫(yī)生，比如判斷病變是否癌變。在2017年12月發(fā)表在《美國醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》（JournaloftheAmericanMedicalAssociation）上的一項(xiàng)研究表明，深度學(xué)習(xí)算法比人類放射學(xué)家在“時(shí)間緊迫”時(shí)更能診斷出轉(zhuǎn)移性乳腺癌。盡管人類放射學(xué)家在沒有限制的時(shí)間內(nèi)來回顧病例時(shí)，可能會(huì)做得很好，但在現(xiàn)實(shí)世界中（特別是在像急診室這樣的大容量、快速周轉(zhuǎn)的環(huán)境中），是否能夠快速作出診斷可能會(huì)直接決定病人的生死。

當(dāng)然，還有IBM的沃森，挑戰(zhàn)從腫瘤細(xì)胞的遺傳數(shù)據(jù)中收集有意義的見解時(shí)，人類專家花了160個(gè)小時(shí)來回顧并根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn)提供治療建議。而沃森只用了10分鐘就提出了同樣可行的建議。谷歌最近發(fā)布了一個(gè)開源工具DeepVariant,，它是谷歌分析遺傳數(shù)據(jù)的人工智能工具，在去年的“精準(zhǔn)FDA”真理挑戰(zhàn)賽（PrecisionFDATruthChallenge）中，它是同類產(chǎn)品中最準(zhǔn)確的工具。

人工智能在對健康狀況的預(yù)測上，也比人類表現(xiàn)更好。今年4月，英國諾丁漢大學(xué)的研究人員發(fā)表了一份研究報(bào)告，研究顯示，通過對37.8萬名患者的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，自學(xué)成才的人工智能預(yù)測病人心血管疾病的幾率比目前的標(biāo)準(zhǔn)高出7.6%。為了更好地理解這個(gè)數(shù)字，研究人員寫道：“在大約83000條記錄的樣本中，這相當(dāng)于有額外355名患者的生命可以得到挽救?！被蛟S最值得注意的是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也減少了1.6%的“假警報(bào)”，即風(fēng)險(xiǎn)被高估，這可能導(dǎo)致病人進(jìn)行不必要的手術(shù)或治療，增加不必要的風(fēng)險(xiǎn)。

在理解和處理大量數(shù)據(jù)方面，人工智能是最有用的，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)對人類來說可能太過龐大。這也正是不斷發(fā)展的精密醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所需要的。希望填補(bǔ)這一空白的是HumanDiagnosisProject（HumanDx）項(xiàng)目，它將機(jī)器學(xué)習(xí)與醫(yī)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來。該組織正在收集來自80多個(gè)國家的7500名醫(yī)生和500個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息，以便開發(fā)一個(gè)系統(tǒng)，病人、醫(yī)生、組織、設(shè)備開發(fā)人員或研究人員都可以訪問這個(gè)系統(tǒng)，并可以據(jù)此做出更明智的臨床決策。

非營利組織HumanDiagnosisProject的主任ShantanuNundy告訴Futurism，在任何行業(yè)發(fā)展技術(shù)的時(shí)候，人工智能應(yīng)該無縫地整合到它的功能中去。“你必須把這些東西設(shè)計(jì)成使用戶受益的。人們使用Netflix，但它并不像“放電影的人工智能”，對嗎？人們使用亞馬遜，但它也不像“購物的人工智能”?！?/p>

換句話說，如果這項(xiàng)技術(shù)被設(shè)計(jì)得很好并且以人們認(rèn)為有用的方式實(shí)現(xiàn)，人們甚至不會(huì)意識(shí)到他們在使用人工智能。

對于思想開放、有遠(yuǎn)見的臨床醫(yī)生來說，像HumaDx這樣的項(xiàng)目的直接吸引力在于，與直覺相反，它可以讓他們少花點(diǎn)時(shí)間在技術(shù)上。“有證據(jù)表明，我們現(xiàn)在50%的時(shí)間都在屏幕前，”Nundy對Futurism說。他也是華盛頓地區(qū)的一名執(zhí)業(yè)醫(yī)師。人工智能可以為醫(yī)生減輕一些行政負(fù)擔(dān)，比如整理文檔，從而為醫(yī)生節(jié)約更多的時(shí)間。

優(yōu)化移動(dòng)健康A(chǔ)PP：理解人性及關(guān)注心理健康

而在醫(yī)療保健方面，人工智能并不一定要取代醫(yī)生，而是要優(yōu)化和提高他們的能力。

位于波士頓的人工智能和行為分析公司Cogito的移動(dòng)健康部門首席行為科學(xué)官SkylerPlace告訴Futurism，“我認(rèn)為人工智能今天的價(jià)值在于協(xié)助人類，而不是取代人類。”

Cogito一直在使用基于人工智能的語音識(shí)別和分析，以改善許多行業(yè)的客戶服務(wù)交互。該公司進(jìn)軍醫(yī)療保健領(lǐng)域的舉措是一款追蹤患者行為的心理健康應(yīng)用，CogitoCompanion。

這款應(yīng)用可以監(jiān)控病人的手機(jī)，包括主動(dòng)和被動(dòng)的行為信號，比如可以顯示患者幾天沒有離開家的位置數(shù)據(jù)，或者是一些通訊記錄，表明他們已經(jīng)有好幾周沒有在手機(jī)上發(fā)短信或打電話了（該公司稱，這款應(yīng)用只知道病人是否在用手機(jī)打電話或發(fā)短信——它不追蹤用戶的來電或通話內(nèi)容）。病人的護(hù)理小組可以監(jiān)測隨后的報(bào)告，以發(fā)現(xiàn)這些跡象所表明的病人的整體心理健康狀況的變化。

Cogito已經(jīng)與全美數(shù)家醫(yī)療保健系統(tǒng)合作，對這款應(yīng)用進(jìn)行了測試。測試發(fā)現(xiàn)，這款應(yīng)用已經(jīng)在老兵群體中占據(jù)了一席之地。退伍軍人面臨著被社會(huì)孤立的高風(fēng)險(xiǎn)，但他們可能不愿意與醫(yī)療保健體系打交道，尤其是精神衛(wèi)生資源，因?yàn)樗麄儠?huì)感到羞恥?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，這款應(yīng)用是一種建立信任的方式，可以在更廣的范圍內(nèi)推動(dòng)醫(yī)療服務(wù)的參與，”Place說，并補(bǔ)充說這款應(yīng)用“實(shí)際上充當(dāng)了行為改變的引物”，這似乎可以幫助退伍軍人感到自己被授權(quán)和愿意參與心理健康服務(wù)。

這就是人工智能的用武之地：該應(yīng)用還使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析病人的聲音記錄（有點(diǎn)類似于音頻日記）。這些算法的設(shè)計(jì)目的是捕捉情感線索，就像兩個(gè)人在說話一樣?！拔覀兡軌驑?gòu)建出與人們說話方式相匹配的算法，比如能量、語調(diào)、談話中的活力或流程，”Place解釋道。

從那里，人們訓(xùn)練算法來學(xué)習(xí)“值得信賴”或“勝任”的聲音，識(shí)別抑郁的人的聲音，或者是躁郁癥患者在躁狂和抑郁時(shí)的聲音差異。這款應(yīng)用不僅可以為患者提供實(shí)時(shí)信息，幫助他們追蹤自己的情緒，但這些信息也可以幫助醫(yī)生追蹤病人的病情進(jìn)展。

在Cogito，Place已經(jīng)看到了人工智能幫助我們“理解對話中的人性方面以及人類心理健康的方方面面”的能力。理解是第一步。但我們的最終目標(biāo)是找到一種有效的治療方法，這也是目前醫(yī)生與精神健康問題密切相關(guān)的地方。但是，當(dāng)涉及到更實(shí)際的事情時(shí)，機(jī)器人會(huì)扮演什么角色呢？

機(jī)器人手術(shù)

在過去的幾十年里，人工智能領(lǐng)域最引人矚目的應(yīng)用之一就是外科機(jī)器人的發(fā)展。

在大多數(shù)情況下，手術(shù)機(jī)器人（最著名的是“達(dá)芬奇”機(jī)器人）的功能是協(xié)助人類外科醫(yī)生，在附近的控制臺(tái)控制設(shè)備。但2010年，在加拿大蒙特利爾進(jìn)行了一場有野心的手術(shù)。手術(shù)機(jī)器人及機(jī)器人麻醉師（被稱為McSleepy）進(jìn)行了第一次串聯(lián)表演，并號稱是世界第一。在手術(shù)過程中收集的數(shù)據(jù)反映了這些機(jī)器人醫(yī)生出色的表現(xiàn)。

2015年，在第一批手術(shù)機(jī)器人進(jìn)入手術(shù)室10多年后，麻省理工學(xué)院對FDA的數(shù)據(jù)進(jìn)行了回顧性分析，以評估機(jī)器人手術(shù)的安全性。在研究期間，報(bào)告了144例患者死亡和1391例患者受傷，這些主要是由于技術(shù)困難或設(shè)備故障所致。報(bào)告指出，“盡管死亡和受傷數(shù)量相對較多，但絕大多數(shù)程序都是成功的，沒有任何異常?！钡牵诟鼜?fù)雜的外科手術(shù)領(lǐng)域（如心胸外科）中發(fā)生的患者死亡和受傷的事件數(shù)量要比婦科和普通外科等領(lǐng)域要高得多。

看起來，機(jī)器人手術(shù)在某些專業(yè)領(lǐng)域表現(xiàn)良好，但更復(fù)雜的手術(shù)最好留給外科醫(yī)生——至少現(xiàn)在是這樣。但這種情況可能會(huì)很快發(fā)生變化，而且由于手術(shù)機(jī)器人能夠獨(dú)立于人類外科醫(yī)生的操作，所以當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)，要決定誰應(yīng)該受到責(zé)備將變得更加困難。

一個(gè)病人可以起訴機(jī)器人的過失行為嗎？由于這項(xiàng)技術(shù)還相對較新，在這種情況下的訴訟是法律上的灰色地帶。傳統(tǒng)意義上，專家認(rèn)為醫(yī)療事故是由于醫(yī)生疏忽造成的，或者是違反了規(guī)定的醫(yī)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。然而，過失的概念暗示了一種內(nèi)在缺乏的意識(shí)，但是機(jī)器人所遵守的是已經(jīng)存在的一些性能標(biāo)準(zhǔn)。

所以，如果不是機(jī)器人的話，誰，或者什么，應(yīng)該承擔(dān)責(zé)任？一個(gè)病人的家庭能否讓負(fù)責(zé)監(jiān)督機(jī)器人的人類外科醫(yī)生負(fù)責(zé)？或者，制造機(jī)器人的公司應(yīng)該承擔(dān)責(zé)任嗎？機(jī)器人的設(shè)計(jì)者呢？這個(gè)問題目前還沒有明確的答案，但它需要盡快被解決。

創(chuàng)造未來，而不是預(yù)測未來

在未來的幾年里，人工智能在醫(yī)藥領(lǐng)域的作用只會(huì)越來越大：在埃森哲咨詢公司撰寫的一份報(bào)告中，人工智能在2014年的市場價(jià)值為6億美元。到2021年，這一數(shù)字預(yù)計(jì)將達(dá)到66億美元。

這個(gè)行業(yè)或許正在蓬勃發(fā)展，但我們不應(yīng)該匆忙或隨意地整合人工智能。部分原因是，對人類來說合乎邏輯的事物不一定適用于機(jī)器。以人工智能被訓(xùn)練來確定皮膚損傷是否具有潛在的癌變可能為例。在現(xiàn)實(shí)中，皮膚科醫(yī)生經(jīng)常用尺子來測量他們懷疑是癌變的病變。據(jù)TheDailyBeast網(wǎng)站報(bào)道，當(dāng)人工智能在這些活檢圖像上被訓(xùn)練時(shí)，如果圖像中有尺子，人工智能就更有可能說病變是癌變的。

算法也可能會(huì)繼承我們的偏見，一部分原因是由于用于訓(xùn)練人工智能的材料缺乏多樣性。在醫(yī)學(xué)方面，機(jī)器接受的數(shù)據(jù)很大程度上取決于誰在進(jìn)行研究，以及在哪里進(jìn)行研究。白人男性仍然在臨床和學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，他們也構(gòu)成了參與臨床試驗(yàn)的大多數(shù)患者。

醫(yī)療決策的一個(gè)原則是，一個(gè)手術(shù)或治療的好處是否大于風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)考慮人工智能是否已經(jīng)可以與手術(shù)室里的人類外科醫(yī)生平起平坐時(shí)，一點(diǎn)點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)收益和平等分析將會(huì)大有幫助?！拔艺J(rèn)為，如果你和正確的利益相關(guān)者一起建立技術(shù)，并且投入額外的努力去實(shí)現(xiàn)包容性，那么我認(rèn)為我們可以改變未來，”HumanDx的Nundy說。“我們正在努力塑造未來的格局?！?/p>

盡管有時(shí)我們擔(dān)心機(jī)器人會(huì)率先將人工智能整合到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，但人類是進(jìn)行這些操作的人，最終推動(dòng)變革的是人類。把人工智能運(yùn)用在哪里是由我們決定的，而最好的做法是用傳統(tǒng)的方法。醫(yī)生可以用人工智能作為工具來開始構(gòu)建他們想要的未來，這對他們和他們的病人來說是最好的未來，而不是試圖預(yù)測醫(yī)生在20年后將會(huì)是什么樣子。